间对甲酚烷基化反应研究概况间对甲酚烷基化反应研究概况

报 告 人： 王江涛

指导教师： 张吕鸿 2013 年 10 月 13 日

目前国内外的研究概况

www.themegallery.com LOGO

尿素络合结晶法 间甲酚会与尿素按一定比例以氢键结合而生成络合物，但是对甲酚与尿素不发生相互作用。 但是需使用大量有机溶剂对环保不利，且要采用低温操作，很难工业推广

化学方法

烷基化法 在酸性催化剂条件下进行烃化反应，烷基（叔丁基基团 ) 取代甲酚上的氢原子，使得烷基化产物之间的物理性质差异巨大。然后可以通过普通精馏、萃取或者重结晶等操作来进行分离。

1 间对甲酚的 分离方法

2 烷基化反应

丁 烯 异 构化属于酸式反应机理 , 通常酸式反应机理涉及正碳离子 ,正 碳 的 稳定性随以下次序离子递减 : 叔正碳离 子 > 仲 正 碳 离 子 >伯 正 碳 离 子 > 甲 基 正碳离子

酸 性 催 化 剂 的 使用 ， 能 提 供 游 离状态的氢离子

3 烷基化反应所使用的催化剂 液体酸催化剂 1

2

3

4

5

6

离子交换树脂

固体酸催化剂

超临界流体

酸性功能化 ILs

技术路线

主要包括天然黏土催化剂、分子筛载体化催化剂、介孔材料等，但反应中易失活且选择性不好，在工业上难以应用

液体酸主要包括浓 H2SO4 、 HCl、 H3PO4 和HF等，有良好催化活性，但对设备造成严重的腐蚀。主要使用的是磺酸阳离子交换树脂，但有寿命短、不易再生和孔分布不均匀等问题

主要有超临界水，但是成本过高，工业上根本不能实现

有较强的酸性且可以根据需要调节酸性功能化离子液体的酸性

4 最近使用过的催化剂

研究人员 催化剂 反应物 一叔丁基取代产物选择性 /%

刘秀梅 [23](CH3)3N(CH2)4SO3H-

HSO4

间甲酚 / 叔丁

醇96  

G.D.Yadav[6

0]固体酸 UDCaT-1

对甲酚 /MTBE

97  

G.D.Yadav[2

0]固体酸 UDCaT-4

间甲酚 / 叔丁

醇93  

S.M.Kumbar[61]

杂多酸处理的 TiO2

对甲酚 / 叔丁

醇89.5  

鲍少华 [40]{[(CH2)Mim(CH2)4SO3H

][HSO4]}

对甲酚 / 叔丁

醇95.2  

5 功能化离子液体

拥有高密度反应活性位 不挥发性 结构和酸性具有可调性 催化剂和产物易分离

耐水体系时代 功能化时代

可以根据具体的反应体系的特征设计离子液体的酸类型、酸性强弱及溶解度等以得到适合催化剂

6 烷基化中酸性功能化 Ils 的应用

www.themegallery.com LOGO

AlCl3类 、 FeCl3类、 ZnCl2 类de Ils , 此 类最 大 的 缺 点 是对 水 和 空 气 的极 不 稳 定 性 ，遇 水 易 分 解 ，回收利用困难

将一定负载量离子液体固化到良好的载体材料中，但是成本过高，黏度太大造成在工业的发展受到限制

含磺酸根的、羧 酸 根 的Ils 。 稳 定 性好、产物易分离、可以循环利用且酸性较大，腐蚀性很小

固载化离子液体

Lewis酸性功能化ILs

Brønsted酸性功能化 ILs